Force ou énergie ?

par **Dominique Lefebvre** » 26 Juin 2008, 23:03

Bonsoir,
Une question générale pour commencer les révisions (ne trainons pas au lieu de digresser sur le bac), pour les 1ere, term, math sup et spé :
Imaginons un problème de mécanique ouvert, c'est à dire pour lequel l'énoncé ne vous donne pas d'indication précise.
Dans quelles circonstances aborderez-vous plutôt le problème sous l'angle de l'énergie ou plutôt sous l'angle des forces ? PDF ou TEC ?

par **_-Gaara-_** » 26 Juin 2008, 23:12

Bonsoir,

quand je vois un mouvement circulaire ou un objet en chute et qu'on nous demande de trouver la vitesse de l'objet j'utilise en premier le TEC :zen: =)

par **Dominique Lefebvre** » 26 Juin 2008, 23:19

_-Gaara-_ a écrit:Bonsoir,

quand je vois un mouvement circulaire ou un objet en chute et qu'on nous demande de trouver la vitesse de l'objet j'utilise en premier le TEC :zen: =)

Ah bon! Et peux-tu expliquer pourquoi? Plus généralement, es-tu capable d'énoncer des règles qui guideraient le choix de telle ou telle approche?

par **_-Gaara-_** » 26 Juin 2008, 23:46

Hum,

j'illustre mes propos avec un ptit exemple

On a un objet qui glisse le long d'une pente durant un trajet AB.

il faut déterminer la vitesse de l'objet en B.Sachant qu'il est lâché sans vitesse initiale.

Sachant la masse du machin et l'angle que le plan fait avec l'horizontale.

Enfin dans des cas comme ça je vois le TEC à 20 milles lieues :we:

par **_-Gaara-_** » 26 Juin 2008, 23:47

Dominique Lefebvre a écrit:Ah bon! Et peux-tu expliquer pourquoi? Plus généralement, es-tu capable d'énoncer des règles qui guideraient le choix de telle ou telle approche?

C'est en général parce que j'ai fait beaucoup d'exercices. On peut dire que c'est une sorte d'intuition.. mais parfois elle se révèle :briques: fausse xD

par **rugby09** » 27 Juin 2008, 00:13

_-Gaara-_ a écrit:Bonsoir,

quand je vois un mouvement circulaire ou un objet en chute et qu'on nous demande de trouver la vitesse de l'objet j'utilise en premier le TEC :zen: =)

j'aurais fait pareil

par **rafbh** » 27 Juin 2008, 00:35

Normalement on peut s'en sortir avec les deux!!!

par **Quidam** » 27 Juin 2008, 00:57

Dominique Lefebvre a écrit:Dans quelles circonstances aborderez-vous plutôt le problème sous l'angle de l'énergie ou plutôt sous l'angle des forces ? PDF ou TEC ?

Bonne question ! Cela me rappelle ma première composition de seconde.

On donne un pied-de-biche ABC de dimensions L et l. Les deux morceaux sont rectilignes ; ils font un angle de 45° en B. On donne bien sûr la masse linéique des morceaux. On suppose que le pied-de-biche est soutenu de part et d'autre par deux cartons verticaux, de manière qu'il ne tombe pas.

La première question demandait de calculer la force F à appliquer en C pour faire monter le grand morceau.

La dernière demandait de calculer le travail de cette force lorsque l'on abaisse complètement le petit morceau à terre et qu'on lève donc le grand morceau à 45°.

Comment auriez-vous fait ?

par **Alpha** » 27 Juin 2008, 01:00

Je dirais que si on a juste besoin de connaître des grandeurs scalaires (ou si le pbme est unidimensionnel) et qu'il y a conservation de l'énergie mécanique, le TEC peut être pas mal.

Si on a besoin de connaître des grandeurs vectorielles, comme l'équation du mouvement, et que le déplacement n'est pas unidimensionnel, alors mieux vaut utiliser le PFD.

par **Dominique Lefebvre** » 27 Juin 2008, 09:10

Bonjour,

J'ai évoqué des règles générales, applicables à un problème ouvert. Vous me citez les exercices "bateau" et des exemples! Le chemin sera long sur la route de la compréhension de la physique d'un problème. Néanmoins, l'exemple de Quidam introduit la bonne question (ce qui ne m'étonne pas :-))

Je suis déçu que personne n'ait fait la distinction entre un problème de cinétique et un problème de dynamique. En cinétique, on aborde uniquement le mouvement et sa vitesse, c'est à dire la dérivée première du mouvement. En dynamique, on étudie les forces et donc l'accélération, soit la dérivée seconde du mouvement.
Qu'est-ce que cela vous inspire en relation avec le choix entre l'énergie et l'étude des forces?
Pourquoi n'utilise-t-on pas plus souvent le théorème de conservation de l'énergie? Je parle bien sur des exercices ouverts, pas des exos de cours où l'on mâche le travail au point de dire ce qu'il faut faire pour arriver au résultat!

par **Dominique Lefebvre** » 27 Juin 2008, 09:15

rafbh a écrit:Normalement on peut s'en sortir avec les deux!!!

Certes... Le principe est de trouver les règles qui permettent de résoudre élégament un problème de mécanique, sans calculs inutiles, en faisant ressortir la physique du problème et sans horreur logique (je parle sur le plan physique bien sur).
Exemple le plus fréquent d'horreur: un élève qui part sur une solution en utilisant l'énergie et qui se met à la dériver par rapport au temps...
Autre exemple d'horreur : un élève qui traite un problème de forces qui ne dérivent pas d'un potentiel en tentant d'utiliser une approche énergétique...

par **Quidam** » 27 Juin 2008, 10:45

Dominique Lefebvre a écrit:l'exemple de Quidam introduit la bonne question

C'est gentil de dire ça, mais je ne comprends pas du tout ! En fait, j'ignorais le sens des sigles TEC et PFD et j'ai cru à tort qu'il s'agissait d'une distinction entre aborder un problème sous l'angle des forces, et l'aborder sous l'angle de l'énergie. Google - que j'aurais bien dû consulter plus tôt - vient de me dire ce que signifie ces sigles (de mon temps, on n'utilisait absolument pas ce genre de sigles, on écrivait les mots en toutes lettres !). Et pour moi le principe fondamental de la dynamique n'a strictement rien à faire dans mon exemple, pas plus que le théorème de l'énergie cinétique, puisqu'il s'agit d'un problème de seconde, presque de statique.

Donc, mon exemple est complètement hors sujet et je ne comprends pas ta remarque !

par **farator** » 27 Juin 2008, 13:37

Hum une petite question bête qui va bien :
C'est quoi TEC ?
Transports En Commun ?
Tourisme Environnement Conseil ?
...
:hein:

par **_-Gaara-_** » 27 Juin 2008, 13:53

farator a écrit:Hum une petite question bête qui va bien :
C'est quoi TEC ?
Transports En Commun ?
Tourisme Environnement Conseil ?
...
:hein:

Théorème de l'Energie Cinétique

par **Dominique Lefebvre** » 27 Juin 2008, 14:16

Quidam a écrit:C'est gentil de dire ça, mais je ne comprends pas du tout ! En fait, j'ignorais le sens des sigles TEC et PFD et j'ai cru à tort qu'il s'agissait d'une distinction entre aborder un problème sous l'angle des forces, et l'aborder sous l'angle de l'énergie. Google - que j'aurais bien dû consulter plus tôt - vient de me dire ce que signifie ces sigles (de mon temps, on n'utilisait absolument pas ce genre de sigles, on écrivait les mots en toutes lettres !). Et pour moi le principe fondamental de la dynamique n'a strictement rien à faire dans mon exemple, pas plus que le théorème de l'énergie cinétique, puisqu'il s'agit d'un problème de seconde, presque de statique.

Donc, mon exemple est complètement hors sujet et je ne comprends pas ta remarque !

Nous sommes de la même époque...
Ton exemple, qui relève de la statique, met bien en évidence la problèmatique de l'usage des forces ou de l'énergie pour la résolution d'un problème de méca. Nous allons rapidement le voir...

par **Dominique Lefebvre** » 27 Juin 2008, 14:18

farator a écrit:Hum une petite question bête qui va bien :
C'est quoi TEC ?
Transports En Commun ?
Tourisme Environnement Conseil ?
...
:hein:

Je suis désolé, mais depuis au moins 15 ans, en mécanique scolaire et universitaire, les sigles TEC et PFD doivent être connus! De même que TMC, TCEM et d'autres...

par **farator** » 27 Juin 2008, 15:15

Dominique Lefebvre a écrit:Je suis désolé, mais depuis au moins 15 ans, en mécanique scolaire et universitaire, les sigles TEC et PFD doivent être connus! De même que TMC, TCEM et d'autres...

Bah c'est simple je connais aucune de toutes ces abréviations ! ^^

par **Dominique Lefebvre** » 27 Juin 2008, 15:32

farator a écrit:Bah c'est simple je connais aucune de toutes ces abréviations ! ^^

Aïe, mais où apprends-tu la physique?

par **Monsieur23** » 27 Juin 2008, 17:19

Pour moi, c'est plutôt au feeling pour choisir...
Je sais pas vraiment faire la différence entre cinématique et dynamique.. C'est tout des trucs qui bougent pour moi...

Sinon Dominique, j'ai le même problème que farator, je ne connais pas les abréviations.
Mais c'est de ma faute, je ne supporte pas les abréviations, du coup je note les mots en entier dans mon cours.

par **Alpha** » 27 Juin 2008, 18:52

Alpha a écrit:Je dirais que si on a juste besoin de connaître des grandeurs scalaires (ou si le pbme est unidimensionnel) et qu'il y a conservation de l'énergie mécanique, le TEC peut être pas mal.

Si on a besoin de connaître des grandeurs vectorielles, comme l'équation du mouvement, et que le déplacement n'est pas unidimensionnel, alors mieux vaut utiliser le PFD.

Je me suis pris un de ces vents :briques:

Force ou énergie ?

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